تصویربرداری سه‌بعدی از ساختارهای مغز موش زنده با تکنیک جدید

محققان با استفاده از یک تکنیک پیشرفته میکروسکوپی توانستند تصاویر سه بعدی بسیار باکیفیت از اعماق مغز یک موش زنده ثبت کنند. این روش آنقدر دقیق است که محققان توانستند از شاخک‌های بسیار کوچک عصب‌ها عکسبرداری کرده و تغییرات آن‌ها در بازه سه روزه را مشاهده کنند.

پژوهشگران موفق شدند تصاویر سه بعدی بسیار با کیفیتی از عمق ۷۶ میکرومتری مغز موش زنده و ۱۶۴ میکرومتری نمونه بافت آن ثبت کنند. محققان به کمک این روش عکس‌هایی خارق العاده از نوعی ساختارهای سلولی به نام خارهای دندریتی (Dendritic Spines) گرفتند. اگر نورون را یک درخت فرض کنیم، دندریت‌ها شاخه‌ها و خارهای دندریتی شاخک‌های شاخه‌ها هستند.

در این تحقیق از نوع جدیدی از تکنیک عکسبرداری مبتنی بر روش میکروسکوپی کاهش گسیل القایی (STED) استفاده شد که به میکروسکوپ‌ها اجازه عکسبرداری از اجسام بسیار کوچک با درخشان کردن آن‌ها را می‌دهد. در این تکنیک با استفاده از نور لیزر فقط کوچکترین مولکول‌ها درخشنده می‌شوند در نتیجه می‌توان تصاویری بسیار دقیق گرفت. با پیشرفت این روش دانشمندان توانسته‌اند از سلول‌ها عکس‌های سه بعدی بگیرند.

نقطه ضعف روش 3D STED این است که فقط می‌تواند از بافت‌های فوق العاده نازک عکسبرداری کند. محققان برای رفع این مشکل، تکنیک 3D STED را با روش دیگری به نام تحریک دو فوتونی (2PE) ترکیب کرده و تکنیک جدیدی به نام 3D-2PE-STED ابداع کردند.

محققان به کمک روش 3D-2PE-STED توانستند تغییرات ساختارهای کوچک عصب ها را پس از سه روز تشخیص دهند. دستاوردی که به کمک تکنیک 2PE (راست) امکان پذیر نیست.

تکنولوژی 3D-2PE-STED در آزمایشات عملکردی تحسین برانگیز داشت. آزمایش اول، روی کشت سلول (Cultured Cells) انجام شد و این فناوری توانست جزئیاتی ۱۰ برابر کوچکتر نسبت به روش 2PE را آشکار سازد. در آزمایش روی موش زنده محققان توانستند روی خارهای دندریتی زوم کرده و ساختار سه بعدی آن‌ها را با جزئیات بالا آشکار کنند. کیفیت عکس آنقدر بالا بود که محققان توانستند تفاوت در ساختار آن‌ها را پس از سه روز تشخیص دهند.

دانشمندان می‌گویند هیچ نشانه‌ای از آسیب زدن تکنیک 3D-2PE-STED به ساختار نورون‌ها و یا اثرگذاری آن روی رفتار موش مشاهده نشد، ولی با این وجود به تحقیقات بیشتر برای اطمینان از ایمن بودن آن جهت استفاده روی انسان نیاز است.

یافته‌های این تحقیق در ژورنال Optica منتشر شده است.

دانشمندان با استفاده از تکنیک فراصوت جدید ذهن میمون را خواندند

محققان مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) با استفاده از تکنولوژی فراصوت عملکردی (functional ultrasound) واسط مغز و رایانه‌ای ساخته‌اند که نیازی به عمل جراحی تهاجمی ندارد. محققان با استفاده از این واسط، فعالیت مغز میمون را خوانده و با داده‌های بدست آمده حرکت‌های آن‌ها را پیش‌بینی کردند.

پژوهشگران به دنبال پاسخ به این سوال بودند که آیا با استفاده از فناوری ضبط فراصوت و اندازه گیری جریان خون در مغز می‌توان رفتار را پیش‌بینی کرد یا خیر. «Mikhail Shapiro»، از نویسندگان تحقیق می‌گوید: «پاسخ این سوال بله است. با این تکنیک تصاویر باکیفیتی از پویایی سیگنال‌های عصبی ثبت کردیم که امکان دیدن آن‌ها با تکنیک‌های غیرتهاجمی دیگر مثل تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) امکان پذیر نبود.»

محققان با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشینی فعالیت‌های عصبی مغز را رمزگشایی کرده و با آن‌ها حرکات را پیش بینی کردند.

محققان در این تحقیق روی ناحیه‌ای از مغز به نام قشر جداری خلفی یا Posterior parietal cortex تمرکز کردند که به جهت دهی حرکت‌های بدن ربط داده شده است. آن‌ها متوجه شدند امکان ارتباط دادن داده‌های خوانده شده با فناوری فراصوت با حرکات میمون وجود دارد. پژوهشگران سپس یک الگوریتم یادگیری ماشینی را مأمور ارتباط دادن داده‌های فراصوت با حرکت‌های فیزیکی این جاندار کردند.

نتایج تحقیق نشان داد که رابط جدید می‌تواند به شیوه‌ای موثر حرکت چشم میمون به سمت چپ یا راست را با دقت ۷۸ درصدی و دراز کردن دست به سمت چپ یا راست را با دقت ۸۹ درصدی پیش‌بینی کند.

«Sumner Norman»، دیگر نویسنده تحقیق می‌گوید: «ما محدودیت‌های فناوری تصویربرداری عصبی فراصوت را کنار زدیم و از اینکه می‌توان از آن برای پیش‌بینی حرکات استفاده کرد شگفت زده شده‌ایم. نکته شگفت انگیزتر این است که تکنولوژی fUS در ابتدای مسیر قرار داشته و پتانسیل بزرگی دارد. دستاورد ما گام کوچکی در مرسوم کردن واسط‌های مغز و رایانه غیرتهاجمی محسوب می‌شود.»

یکی از نقاط ضعف این سیستم، تأخیر بوده و تقریباً به دو ثانیه داده برای پیش‌بینی حرکات حیوانات نیاز دارد. البته محققان می‌گویند این تأخیر در نسخه‌های آینده کمتر خواهد شد.

نتایج این تحقیق در ژورنال Neuron منتشر شده است.

وبینار آموزشی مدیریت بهداشتی مزارع پرورش ماهی در سیستم آکواپونیک

هزینه ثبت‌نام: ۶۴ هزارتومان(۴۹هزار تومان تنها تا پایان امشب)

 با تدریس: دکتر مهران مهدی پور؛ متخصص بهداشت و بیماری های آبزیان، رئیس دانشکده دامپزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار

تاریخ برگزاری: جمعه ۲۰ فروردین ماه ۱۴۰۰ از ساعت ۱۰ الی ۱۴ به صورت آنلاین

Irvmreg.ir

پاسخ هشت پا به درد چگونه است؟

مطالعه‌ا‌ی جدید نشان می‌دهد که هشت‌پاها احتمالا درد را به‌شیوه‌ای مشابه پستانداران احساس کنند و دربرابر آن واکنش نشان می‌دهند.

تجربه‌ی درد بسیار فراتر از واکنشی ساده دربرابر آسیب یا محرکی مضر است. تجربه‌ی درد حالت عاطفی پیچیده‌ای است که به پریشانی یا رنج منجر می‌شود. درحالی‌که به‌طورکلی تصور می‌شود مهره‌داران هر دو جنبه‌ی جسمی و عاطفی درد را تجربه کنند، مشخص نیست بی‌مهرگان با سیستم عصبی بسیار ساده‌تر نیز این قابلیت را دارند یا خیر.

هشت‌پا یا اختاپوس ازنظر عصبی ازجمله بی‌مهرگان پیچیده‌ی روی زمین است. بااین‌حال، مطالعات بسیار کمی روی توانایی تجربه‌ی درد در این جانور انجام شده است. رابین کروک، عصب‌شناس دانشگاه ایالتی سان‌فرانسیسکو، سال‌ها مشغول بررسی این موضوع بوده و در جدیدترین پژوهشش که در ساینس‌الرت گزارش شده است، از همان پروتکل‌های به‌کاررفته برای آزمایش درد در جوندگان آزمایشگاهی، برای آزمایش سفالوپودها، خصوصا هشت‌پا استفاده کرده است.

کروک با استفاده از اندازه‌گیری‌های دقیق از فعالیت عصبی و رفتارهای خودانگیخته مرتبط با درد، شواهدی پیدا کرده است که نشان می‌دهد هشت‌پاها در مواجهه با درد می‌توانند حالات عاطفی منفی را احساس کنند. ویژگی‌های دیده‌شده درزمینه‌ی تجربه‌ی درد در هشت‌پا همان خصوصیاتی است که پستانداران نشان می‌دهند؛ با وجود این واقعیت که سیستم عصبی هشت‌پا به‌شیوه‌ای متفاوت با سیستم عصبی مهره‌داران سازمان‌دهی پیدا کرده است.

البته تفسیر احساس درونی یا وضعیت عاطفی در هر جانور، خصوصا جانوری که با ما تفاوت بسیاری دارد، برای دانشمندان واقعا دشوار است؛ اما کروک استدلال می‌کند رفتار هشت‌پاها در این آزمایش‌ها نشان می‌دهد احتمالا مؤلفه‌های جسمی و عاطفی درد را به‌شیوه‌ای تجربه می‌کنند که با جوندگان چندان تفاوت ندارد. کروک نتیجه‌گیری می‌کند:

حتی در نبود اثبات آگاهی یا ادراک آگاهانه در سفالوپودها، واضح است پاسخی که هشت‌پاها در این مطالعه نشان دادند، بسیار شبیه پاسخی است که در پستاندارانی بیان می‌شود که درد را تجربه می‌کنند؛ بنابراین، استدلال منطقی و احتیاط‌آمیزی می‌توان ارائه داد که حالت درونی این گونه‌های متفاوت نیز احتمالا شبیه هم است.

مطالعات گذشته‌ی کروک و دیگران نشان داده است هشت‌پاها می‌توانند به‌طور انعکاسی دربرابر محرک‌های زهرآگین پاسخ دهند و یاد بگیرند از این شرایط مضر اجتناب کنند. پژوهش جدید چند قدم جلوتر می‌رود. پس از یک جلسه آموزش در جعبه‌ای با سه محفظه، هشت‌پاهایی که اسیداستیک به بازوی آن‌ها تزریق ‌شده بود، به‌طور آشکار از محفظه‌ای دوری می‌کردند که در آن اسید به آن‌ها تزریق شده بود. درمقابل، هشت‌پاهایی که به آن‌ها محلول نمکی بدون ضرر تزریق شده بود، چنین اجتنابی را نشان نمی‌دادند.

علاوه‌براین، وقتی به هشت‌پاهایی که تزریق دردناک را دریافت کرده بودند، لیدوکائین (نوعی ضددرد) تزریق می‌شد، آن‌ها معمولا محفظه‌ای را ترجیح می‌دادند که در آن فورا درد آن‌ها تسکین یافته بود. هشت‌پاهایی که محلول نمکی را دریافت کردند، به این مسئله توجهی نمی‌کرد که در کدام محفظه ضددرد را دریافت کرده بودند‌. این اولویت برای مکان عاری از آسیب شاهدی قوی از تجربه‌ی درد عاطفی در مهره‌داران محسوب می‌شود؛ اما این تنها شباهتی نبود که پژوهشگران پیدا کردند.

افزون‌براین، کروک شواهدی پیدا کرد که نشان می‌داد هشت‌پا می‌تواند بین کیفیت‌ها و شدت‌های متفاوت درد در مناطق مختلف بدن خود تفاوت قائل شود. تمام هشت‌پاهایی که به آن‌ها اسید تزریق شده بود، در مدت بیست دقیقه کارآزمایی آموزش، رفتار تمیزکردن را در محل تزریق نشان می‌دادند و منطقه‌ی کوچکی از پوست خود را با دهانشان جدا می‌کردند.

این مشاهده با مشاهدات مطالعات دیگر درزمینه‌ی پاسخ‌های درد محیطی متفاوت است که در آن هشت‌پاها بازوهای خود را خُرد یا قطع می‌کردند و نشان می‌دهد تزریق اسید نوعی پاسخ متمرکز ایجاد می‌کند. در پستانداران، درد مداوم ناشی از فعالیت پایدار اعصاب محیطی است که موجب تغییرات پایداری در مغز و نخاع می‌شود. درمقابل، سفالوپودها به‌شدت متکی‌بر سیستم عصبی محیطی هستند و مشخص نیست چقدر از این اطلاعات به مدارهای مرکزی آن‌ها می‌رسد.

کروک با استفاده از ثبت‌های الکتروفیزیولوژیکی به‌طور‌غیرمستقیم پاسخ محیطی طولانی‌مدتی در مسیری به‌سوی مغز هشت‌پا نشان داد که به‌نظر می‌رسد نمایانگر شدت درد تجربه‌شده براثر تزریق اسید باشد. علاوه‌براین، این پیام‌ها با استفاده از ضددرد سریعا خاموش و معکوس شدند که نشانه‌ی قدرتمندی از تجربه‌ی درد است. تا‌به‌امروز، درد مداوم برخلاف درد گذرا، تنها در پستانداران نشان داده شده است؛ بنابراین، کاملا باورنکردنی است که دانشمندان چیزی مشابه آن را در جانوری بی‌مهره مشاهده کرده باشند.

دانشمندان به‌تازگی نیز نشان دادند که سپیداج‌ (دَه‌پا) می‌تواند در آزمایش مارشمالو موفق شود. مارشمالو آزمایش شناختی است که برای اندازه‌گیری خودتنظیمی یا خودکنترلی کودکان طراحی شده است. چنین دانش‌هایی سؤالات اخلاقی درباره‌ی چگونگی مراقبت و مطالعه‌ی سفالوپودها ایجاد می‌کند؛ درحالی‌که منشأ تکاملی جدیدی نیز برای تجربه‌ی درد در سلسله‌ی جانوران پیشنهاد می‌کند.

این مطالعه در مجله‌ی iScience منتشر شد.

نکاتی راجع به مراقبت های دهان و دندان خرگوش

مشکلات و بیماری های مربوط به دهان و دندان از شایع ترین معضلات در میان خرگوش ها می باشد. برخی از این مشکلات قابل پیشگیری هستند، برخی درمان موقت لازم دارند ولی برخی موارد ممکن است تا آخر عمر همراه حیوان باشد. با این حال چنانچه تحت کنترل باشند عموماً تأثیری بر روی کیفیت زندگی و یا طول عمر حیوان ندارند. 

رایج ترین معضل در میان بیماری های دهان و دندان، بد قرار گرفتن دندان های بالا و پایین می باشد. هنگامی که دندان ها مرتب قرار نگیرند، به خوبی بر روی یکدیگر چفت نمی شوند و به دنبال آن رشد بی رویه خواهند داشت. 

بد قرار گرفتن دندان های پیشین: معمولاً هنگامی اتفاق می افتد که دندان های پیشین پایین در جلوی دندان های بالایی قرار می گیرد. به دنبال آن، دندان های پیشین پایین بیش از حد و به طرف خارج از دهان حیوان رشد کرده و دندان های بالایی به داخل دهان کج می شود. این عارضه به راحتی توسط صاحب حیوان قابل رویت و تشخیص است. 

بد قرار گرفتن دندان های عقب: این عارضه به تنهایی یا به همراه بد قرار گرفتن دندان های پیشین اتفاق میفتد. معمولاً شکل این عارضه بدین صورت است که گوشه هایی از دندان بالایی به سمت داخل گونه و گوشه هایی از دندان پایین به سمت زبان پیش روی می کند. به دنبال این عارضه نه تنها زخم ها و جراحت هایی بر روی زبان و داخل گونۀ حیوان ایجاد می شود که دردناک است بلکه راه را برای عفونت های دهانی باز می کند. 

سایر بیماری هایی که ظاهری مشابه دارند شامل تنبلی روده، آبسۀ دندان، بیماری های کلیوی و سنگ مثانه است. 

با ویزیت دامپزشک عدم تطابق دندان های پیشین قابل تشخیص است. خودتان نیز، مرتب دندان های خرگوشتان را چک کنید تا هرگونه زائده ای را متوجه گردید؛ چک کردن روزانه شما را از تغییرات منحرف می سازد بنابراین بهتر است هر هفته یا هر دو هفته یکبار این کار را انجام دهید. هر گاه که به دامپزشکی مراجعه می کنید از دکترتان بخواهید که دندان های پیشین و عقبی را چک کند. دندان های عقب حداقل یکی دوبار در سال بایستی معاینه شوند.

بهترین درمان برای خرگوش خانگی شما شامل ترکیبی از مراقبت های خانگی و ویزیت های دامپزشکی حرفه ایست بنابراین به طور مرتب حیوان را برای ویزیت دندان ها به دامپزشک ببرید.

منبع: itpet